Диссертация (1025479), страница 6
Текст из файла (страница 6)
1.9.36160-350-SB1,8±0,8а)б)Рис. 1.9. Разделка кромок торцов труб а) для ручной дуговой сварки столщиной стенки свыше 15 мм, б) для двухсторонней автоматической сварки взащитных газахВыполнение работ по автоматической сварке в защитных газахнеповоротных стыков трубопроводов проводится по схеме, представленной наРис. 1.10.Рис. 1.10. Типовая схема организации работ при автоматической сварке взащитных газах кольцевых стыков трубопроводов: 1 - обработка кромки труб; 2- сварка корневого шва и горячего прохода; 3 - сварка заполняющих слоев; 4 сварка облицовочного шва37Обеспечение требуемого уровня механических свойств кольцевыхсварных соединений, также, как и при формировании продольных швов, требуетрегулирования термического цикла сварки с целью обеспечения условийохлаждения в пределах рационального диапазона скоростей охлаждения,рекомендованных для труб заданного химического состава.
При этом основнойотличительной особенностью процесса сварки неповоротных кольцевых стыковявляется ограничение тепловложения в основной металл.Для предотвращения негативных процессов формирования закалочныхструктур в условиях ограниченного тепловложения в технологическом процессесварки неповоротных стыков предусматривают введение предварительного исопутствующегоподогрева,температуракоторогорегламентируетсявзависимости от эквивалента углерода основного металла и его толщины(Таблица 1.9).Таблица 1.9.Температура предварительного подогрева по СТО 2-2.2-136-2007Эквивалент Температура предварительного подогрева (0С) при толщине свариваемых элементовуглеродаСв.12,0ммСв.14,0 ммСв.16,0 ммСв.18,0 ммСв.20,0 ммосновногодо 14,0 ммдо 16,0 ммдо 18,0 ммдо 20,0 ммдо 27,0 ммметаллавключ.включ.включ.включ.включ.(Сэкв), %Для ручной дуговой сварки электродами с основным типом покрытия и механизированной сваркепроволокой сплошного сечения первого (корневого) слоя+100+30 0С+100+30 0С+100+30 0С+50+30 0С приприприпритемпературеДо 0,41температуре температуре температуреокружающег+100+30 0С+100+30 0Свключ.окружающег окружающег окружающего воздуха +5о воздуха -35 о воздуха -15 о воздуха 00С000ССС+30 0+100 С+50+30 0С припритемпературеСв.
0,41 до температуреокружающег +100+30 0С+100+30 0С+100+30 0С+150+30 0С0,46 включ окружающего воздуха +5о воздуха -150С0С38В Таблице 1.10 и 1.11 представлены ориентировочные режимы сварки,регламентированныевСТО2-2.2-136-2007дляручнойдуговойиавтоматической дуговой сварки в защитных газах.Таблица 1.10.Рекомендуемые значения сварочного тока, в амперахПространственное положение сваркиДиаметрэлектрода, мм3,0 - 3,254,0 (корневойслой)4,0 (горячийпроход)3,0 – 3,25(заполняющийслой на подъем)3,0 – 3,25(заполняющийслой на спуск)3,0 – 3,25(облицовочныйслой на подъем)3,0 – 3,25(облицовочныйслой на спуск)нижнеевертикальноепотолочноеВид электродного покрытияцеллюлозцеллюлозцеллюлозосновнойосновнойосновнойныйныйный90-13080-12090-110120-160140-180120-160110-170100-140150-180140-180140-180150-170110-170140-170150-180-90-180-90-170-80-150-110-240-120-230-110-230-100-180-90-170-80-150-190-240-190-230-180-23039Таблица 1.11.Ориентировочные диапазоны режимов автоматической сваркив защитных газахНаименованиепараметра,фирмаНаправлениесваркиСлои шва (в порядке наложения)горячийпоследнийкорневойзаполняющиепроходзаполняющийоблицовочныйна спуск«CRC-Evans AW»45,65%Р-200, Р-260«CRC-Evans AW»12-21М300, М300-С«Autoweld Systems» 45,65%Скорость сварки, м/ч22,8-30,67610%(25%)22,8-27,6(25%)19,8-27,6(25%)27-359-139-127610%4025%4025%3025%«PWT»34,8-51,627-3021,0-23,419,2-22,86,6-13,8«Serimer Dasa»54-10254-10224-5733-4827-54210-250180-260Сила тока, А«CRC-Evans AW»170-210Р-200, Р-260«CRC-Evans AW»М300, М300-С«Autoweld Systems» 170-210220-270200-250200-230210-250230-280200-250210-250170-220200-230«PWT»240-290220-270200-245200-245119-170«Serimer Dasa»250-295220-270210-270190-240180-23523-2518-22Напряжение на дуге, В«CRC-Evans AW»Р-200, Р-260«CRC-Evans AW»М300, М300-С«Autoweld Systems»«PWT»«Serimer Dasa»19-2219-2223-2622-2520-2221-2323-2623-2623-2618-22,520,6-21,019,0-20,015,8-18,823,0-26,023,5-25,522,5-24,522,2-23,8 21,8-22,424-25,524,5-2620-22Анализ рекомендуемых режимов сварки показывает, что наиболееприменяемым диапазоном погонной энергии является интервал от 0,5 до1,5 кДж/мм.
Ограничение тепловложения в основной металл за счет снижениярежимов или увеличения скорости сварки вызывает существенное повышение40скоростей охлаждения металла ОШУ ЗТВ сварного соединения. Как следствиеэтого возникает опасность появления закалочных структур, происходитповышение твердости этого участка сварного соединения и падение его ударнойвязкости.Химический состав основного металла несомненно имеет весомоезначение при решении вопроса о назначении температуры предварительногоподогрева. Вместе с тем, необходимо отметить, что обоснованное назначениетемпературыпредварительногоисопутствующегоподогревадолжнопроводиться с обязательным учетом применяемых режимов сварки дляобеспечения требуемой скорости охлаждения металла ОШУ ЗТВ сварногосоединения.
На Рис. 1.11 представлены графики изменения скорости охлажденияв зависимости от температуры предварительного или межслойного подогревазоны сварки шириной 150 мм, силы тока и погонной энергии для дуговой сваркикольцевых стыков трубопроводов с толщиной стенки свыше 15 мм [77].скорость охлаждения, 0С/с411201008060402000,600,951,441,942,5010014018022026050(+30) С100(+30) С200 (+30) СКорневой слойскорость охлаждения, 0С/спогонная энергия, кДж/ммсила тока, А1401201008060402000,600,951,441,942,5010014018022026050(+30) С100(+30) С200 (+30) СЗаполняющиеслои50(+30) С100(+30) С200 (+30) СОблицовочныеслоискорость охлаждения, 0С/спогонная энергия, кДж/ммсила тока, А1401201008060402000,600,951,441,942,50100140180220260погонная энергия, кДж/ммсила тока, АРис. 1.11.
Изменение скорости охлаждения (w8-5) металла околошовногоучастка сварного шва в зависимости от режимов сварки при выполненииразличных проходов [31]42Как видно из графиков характерный диапазон скоростей охлаждения дляРДС и АДСЗГ неповоротных стыков находится в интервале от 20 0С/с до 80 0С/си достигается за счет сочетания погонной энергии сварки и температурыподогрева.Автоматическая дуговая сварка под флюсом рекомендуется для сваркиповоротных стыков трубопроводов с толщиной стенки от 12,0 до 27,0 мм натрубосварочных базах типа БСТ. Разделка кромок торцов труб дляавтоматической дуговой сварки под флюсом поворотных стыков трубопроводов,выбранная в соответствии нормативным документами ПАО «Газпром»,представлена на Рис.
1.12.а - для труб с толщиной стенки18,3 ммб - для труб с толщиной стенки21,8 и 27,1 ммРис. 1.12. Разделка кромок торцов труб для АДСФРежимысваркинаружныхивнутреннегослоевшва,нормативным документам ПАО «Газпром» приведены в Таблице 1.12.согласно43Таблица 1.12.Режимы сварки под флюсом труб диаметром 1420 мм на трубосварочных базахТолщинастенкитрубы, ммПорядковыйномер слояСмещение электрода сСварочный Напряжение Скоростьзенита против вращенияток, Ана дуге, В сварки, м/чтрубы, ммНаружная сваркаКомбинация «плавленый флюс + проволока»17,6 – 27,0первый800-90040-4440-5060-80последующие850-95044-4650-6040-60облицовочные750-80046-4840-5040-60Комбинация «агломерированный флюс + проволока»17,6 – 27,0первый700-78030-3435-4265-75последующие730-79032-3530-3560-70облицовочный580-65034-3735-4550-60Внутренняя сваркаКомбинация «плавленый флюс + проволока»17,6 - 27,0первый700-85042-4640-5015-20Комбинация «агломерированный флюс + проволока»17,6 - 27,0первый720-80032-3430-325-20Определение скорости охлаждения ОШУ ЗТВ корневого шва проводилосьдля диапазона погонной энергии от 1 до 5,5 кДж/мм (Рис.
1.13).Скорость охлаждения, С/с44353050С25150 С20250 С1510502,22,73,44,04,85,55006007008009001000скорость сварки30 м/ч50 см/мин0,83 см/сСкорость охлаждения, С/сПогонная энергия, кДж/ммСила тока, А6050С50150 С40250 Сскорость сварки45 м/ч75 см/мин1,25 см/с30201001,41,82,22,73,23,75006007008009001000Скорость охлаждения, С/сПогонная эне ргия, кДж/ммСила тока, А6050С50150 С40250 С30201001,11,45006001,72,02,42,87008009001000скорость сварки 60 м/ч100 см/мин1,67 см/сПогонная энергия, кДж/ммСила тока АРис. 1.13. Изменение скорости охлаждения ОШУ ЗТВ корневого проходав зависимости от режимов сварки45Изменение скорости охлаждения ОШУ ЗТВ сварного шва привыполнении заполняющих и облицовочных проходов в интервале температур800-5000С в зависимости от межслойной температуры и режимов сваркиСкорость охлаждения, С/сСкорость охлаждения, С/сСкорость охлаждения, С/спредставлено на Рис.
1.13.403530252015105050С150 С2,22,75006003,44,04,8700800900Погонная энергия, кДж/ммСила тока, А7060504030201005,5100050С150 С1,41,85006002,22,73,2700800900Погонная энергия, кДж/ммСила тока, А9080706050403020100скорость сварки30 м/ч50 см/мин0,83 см/сскорость сварки45 м/ч75 см/мин1,25 см/с3,7100050С150 С1,11,41,72,02,42,85006007008009001000скорость сварки60 м/ч100 см/мин1,67 см/сПогонная энергия, кДж/ммСила тока АРис. 1.14.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
